1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 135 से 120 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 105 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 135 → 120 °CTc: 30 → 105 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 1.5 kg/s एथेनॉल (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) को 30 से 55 °C तक गर्म किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 1.5 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 30 → 55 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 200 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 5 m² है। गर्म तरल 115 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 60 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 200 kWA = 5 m²Th: 115 → 75 °CTc: 20 → 60 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 150 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 2 m² है। गर्म तरल 170 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 50 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 150 kWA = 2 m²Th: 170 → 75 °CTc: 15 → 50 °C
U = W/(m²·K)
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 0.5 kW/K। गर्म धारा 85 °C पर और ठंडी धारा 20 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 4 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 20 °CA = 4 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 3 kW/K। गर्म धारा 95 °C पर और ठंडी धारा 20 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 6 m² और U = 300 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 95 °CTc,in = 20 °CA = 6 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 54.61 K
- 2. Q̇ = 91.5 kW
- 3. U = 922.9 W/(m²·K)
- 4. U = 866.4 W/(m²·K)
- 5. Th,out = 33 °C
- 6. Th,out = 66.88 °C
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